机械学院试题一-完整答案

机械学院试题一
一、填空（每空1分，共20分）
1、一元件寿命服从指数分布，其平均寿命(θ)为1000小时，故障率λ=0.001 ，
可靠度R(100)=1.0 e。

2、衡量产品可靠的指标主要包括可靠度、不可靠度、故障率和故障密度函数四种。

3、寿命试验的截尾方式分为定时截尾和定数截尾两种。

4、常用的求单调关联系统故障树最小割集的方法有上行法和下行法。

5、浴盆曲线分为早期失效期、偶然失效期、耗损失效期三个阶段。

6、可靠性试验的基本方法为寿命试验或加速寿命试验。

7、可靠性筛选的目的是剔除早期失效产品。

8、单元产品的可靠性评估一般采用点估计和区间估计两种方法。

9、可靠性试验中，环境应力筛选的最有效方法是温度循环和随机振动。

二、判断（每个2分，共20分）
1、环境应力筛选的的最有效的方法是温度循环和随机振动。

（对）
【第八章第15页，P469】
2、r/n系统中的MTBFS比并联系统少，比串联系统大。

（对）【第三章第23页，P93】
3、当系统中每个单元发生与否的概率相等时单元的概率重要度大于结构重要度。

（错）【大于——>等于，第五章第三节第24页，P320】
4、可靠性研究的重点是研究延长偶然失效期的长度。

（对）【第二章第二节第14页，P42】
5、在电路与系统的可靠性设计时，品种数与元件总数之比应尽量高。

（错）【第六章第二节第2页，P355】
6、为简化故障树，可将逻辑门之间的中间事件省略。

（错）【可以省略——>不可省略，第五章第二节第14页，P292】
7、故障树也是一种可靠性模型。

（对）【第三章第一节第1页，P72】
8、电子元器件是能够完成预定功能且不能再分割的电路基本单元。

（对）
9、提高机械零件安全系数，就可相应提高其静强度可靠度。

（错）【无必然联系，第七章第4页，P388】
10、在系统寿命周期的各阶段中，可靠性指标是不变的。

（错）【不变——>变化，第二章第二节，P29】
三、选择（每个4分，共24分）
1、在进行机械设计时，常用来描述材料疲劳失效、轴承失效等寿命的分布是。

（ C ）
A、指数分布
B、均匀分布
C、威布尔分布
D、正态分布
【P64】
2、可靠性增长实验方式不包括以下哪种。

（ A ）
A ：实验—发现问题—改进—再试验
B ：实验—改进—再试验
C ：实验—发现问题—再试验
D ：待延缓改进的实验—改进—再试验 【P508】
3、以下关于FMEA （失效模式与后果分析）的说法哪一个不正确（C ） A 、FMEA 是一种单因素分析法。

B 、FMEA 简单易行、便于掌握和推广。

C 、FMEA 是一种定量分析的手段，它使用树形图来进行分析。

D 、FMEA 主要应用于设计的每一个阶段，另外也可用于预防维修和工艺监督检查等方面。

【P233】
4、 在产品开发早期阶段应用试验设计技术会导致。

（C ） A 增加人力资本和产品费用 B 延长产品开发时间 C 减少了目标需求的可变性 D 减少了启动生产量
5、下列系统可靠性模型属于非工作储备模型的是。

（ A ） A ：旁联 B: 混联 C ：串联 D ：多数表决 【P84】
6、 如下图所示可靠性模型，已知个单元的可靠度分别为R i ，则系统可靠度为。

（C ）
A:1234567R R R R R R R
B:1234567[1(1)(1)]*[(1)(1)]R R R R R R R ----- C:12345123456767()()R R R R R R R R R R R R R R +-+- D:12364571(1)(1)R R R R R R R ---
【P101】
四、简答（6分）
什么是可靠性？什么是基本可靠性？什么是任务可靠性？。

答：可靠性是指产品在规定的条件和规定的时间内，完成规定的能力 任务可靠性是指产品在规定的人物剖面中完成指定功能的能力 基本可靠性是指产品在规定的条件下无故障的持续时间或概率
五、计算（第一题10分，第二题20分，共30分）
1、四部件串联系统，要求系统可靠度RS求为0.9，各部件可靠性RA预=0.95，RB预=0.93，RC预=0.97，RD预=0.96。

请判断是否需要重新分配可靠性，如若需要请给各部件分配可靠度。

解：
解：（1）判断是否需要重新分配
R S预=R A预R B预R C预R D预=0.95×0.93×0.97×0.96
=0.8
由于R S预＜R S求=0.9 故需重新分配。

（2）求R i分配
∵ Q S预=1- R S预=1-0.8=0.2
Q S求=1- R S求=1-0.9=0.1
Q A预=1- R A预=1-0.95=0.05
Q B预=1- R B预=1-0.93=0.07
Q C预=1- R C预=1-0.97=0.03
Q D预=1- R D预=1-0.96=0.04
∴ Q A分配=Q A预×Q S求/Q S预=0.05×0.1/0.2=0.025
Q B分配=Q B预×Q S求/Q S预=0.07×0.1/0.2=0.035
Q C分配=Q C预×Q S求/Q S预=0.03×0.1/0.2=0.015
Q D分配=Q D预×Q S求/Q S预=0.04×0.1/0.2=0.020
∴ R A分配=1- Q A分配=1-0.025=0.975
R B分配=1- Q B分配=1-0.035=0.965
R C分配=1- Q C分配=1-0.015=0.985
R D分配=1- Q D分配=1-0.020=0.980
（3）检验
R S= R A分配R B分配R C分配R D分配=0.975×0.965×0.985×0.980
=0.908＞R S求=0.9
∴分配为合格。

2、系统可靠性框图如下所示：
要求：
1)画出相应的故障树，写出最小割集表达式；
2)计算各底事件的结构重要度并给出分析结论。

解：
1）故障树如下图
用下行法求最小割集：
第一层：｛M1｝｛M2｝
第二层：｛x1，x2，x3｝｛x4，M3｝
第三层：｛x1，x2，x3｝｛x4，x3｝｛x4，x5｝
则最小割集即为｛x1，x2，x3｝｛x4，x3｝｛x4，x5｝
2）结构重要度
解法一：
先求单元1的结构重要度
∴ 2
1(1)16
8
Ist == 同理得1(2)8Ist =、3(3)8Ist =、5(4)8Ist =、1(5)4Ist =
结论：部件4在结构中所占位置比其它部件更重要
解法二：
()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()1
1111110,1,1,1,111,0,1,1,110,0,1,1,111,1,0,1,100,1,0,1,101,0,0,1,100,0,0,1,111,1,1,0,110,1,1,0,101,0,1,0,100,0,1,0,111,1,0,0,100,1,0,0,101,0,0,0,100,0,0,0,111,1,1,1,010,1,1,1,001,0,1,1,000,0,1,1,011,1,0,1,000,1,0,1,001,0,0,1,000,0,0,1,011,1,1,0,010,1,1,0,001,0,1,0,000,0,1,0,011,1,0,0,000,1,0,0,001,0,0,0,000,0,0,0,0================================，，，，φφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφ
()()()()()()()()()()1
1
1
1
1
1112222233344422555211(1)(2)(1,0,21,0,2
1,0,61,0,10
1,0,4
1113351
,,,,288)(4)(5)884
n n n n n n Ist Ist Ist I n X X n X X n X X n X X n X X n st Ist ϕϕϕϕ
ϕ
ϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕϕ------∴=⎡-⎤==⎡-⎤=⎣⎦⎣⎦=⎡-⎤==⎡-⎤=⎣⎦⎣⎦=⎡-⎤=⎣⎦=
=====∑∑∑∑∑
结论，部件4在结构中所占位置比其它部件更重要。